岩体结构面对爆破块度的影响机制研究

结构面对爆破块度形成的影响一直是爆破工程中的热点问题,与工程的长期运行安全和经济效益关系密切。首先基于玉龙喀什水利枢纽开展级配料爆破原位试验,通过对比岩体天然块度与爆破块度的对应关系研究了结构面对爆破块度形成的影响特性,结果表明对于5 mm以下的小粒径块度,爆破荷载与岩石本身的动抗压强度起主要作用;对于中大粒径块度,应力波的扰动和结构面对原始岩体的切割是最重要的影响因素,试验结果表明结构面对级配形成影响具有明显的分区特性;进而采用LS-DYNA的二次开发技术开展爆破块度数值仿真,结果表明由于粉碎区的冲击波峰值大,结构面对小粒径块度的形成影响并不明显,但结构面的存在改变了应力波传播过程,对于中大粒径块度则有明显影响;数值仿真与原位试验相互印证。最后在传统的KUZ-RAM模型基础上,引入修正的小粒径级配预测方法,采用自学习的方式修正岩体参数项,提出了基于分区机制的岩体爆破块度预测模型,结合工程数据与已有的爆破块度预测模型进行验证,结果表明本文所提的爆破级配分区预测模型在预测精度方面有所提高。

特约主编寄语

燃气轮机作为我国能源产业中的重要组成部分,对于推动能源结构调整、实现清洁低碳发展具有深远影响。我国燃气轮机技术经过多年发展,正在逐步缩小与国际先进水平的差距。当前燃气轮机技术面临的挑战包括不断提高整机和部件性能、发展先进材料与制造技术,以及高水平运维技术等。为了实现能源转型、提升燃气轮机的效率,以及满足当前日益增加的发电需求,我国科研人员不断探索新的理论和技术创新。随着近年来“两机”重大专项的实施和燃气轮机自主研发的推进,燃气轮机技术的研究与发展在基础理论、关键技术和核心部件及整机研制等方面取得了显著进展,为实现绿色低碳发展战略打下了坚实基础。

倾斜椭球凹陷阵列湍流强化传热实验与数值分析

为了提高涡轮叶片内部通道对流传热性能,本文基于瞬态液晶热像技术分别针对矩形通道表面排布的球形凹陷和斜椭球凹陷阵列的传热和压力损失特性进行了实验研究。在雷诺数为1×10^(4)~6×10^(4)内,与基准球形凹陷相比,平行排布和V形排布的斜椭球凹陷总体传热分别增强了23.8%~33.8%和104%~121%,V形排布的斜椭球凹陷综合传热性能显著提高了25%~68.3%。通过数值模拟发现,平行排布的斜椭球凹陷虽然可以诱发更强烈的二次流,但是平行的排布方式使下游凹陷受到来自上游凹陷升温后的流体冲刷,因此限制了传热的进一步增强。V形排布的斜椭球凹陷通过诱发大尺度的纵向涡对将来自主流的冷流体输运至壁面,冷流体直接冲击壁面并与近壁流体剪切,极大地增强了对流传热。

应用于强化传热的相变材料微胶囊的制备及特性

相变材料微胶囊(MEPCM)悬浮液是一种高热容冷却介质,其应用可大幅提高高功率设备液体冷却性能。本文对相变材料微胶囊的制备及其热特性进行了研究,研制了以蜜胺树脂为壁材、22烷为芯材、粒径10微米、不同芯材含量且适合于电子设备液体冷却的双层壁MEPCM。通过光学显微镜以及扫描电镜(SEM)观察到包覆完好的圆球状MEPCM。研究了制备过程中影响粒径以及包覆特性的因素。最后的DSC热分析表明了MEPCM具有很高的蓄热能力。

燃气轮机透平叶片旋流冷却技术研究综述

【目的】燃气轮机透平叶片在高温高压环境中工作,冷却技术的有效性直接影响其性能和寿命。对旋流冷却技术的研究现状进行综述,旨在总结和评估该技术在提高冷却效率和减少热应力方面的应用,系统性地分析旋流冷却技术的基本原理及其性能表现。【方法】重点分析了旋流冷却通道设计、旋流-气膜复合冷却以及旋转条件对传热效果的影响。【结果】旋流冷却技术显著提高了叶片冷却效率,减少了热应力集中现象。具体而言,合理设计旋流冷却通道可以实现冷却流体的均匀分布,增强冷却效果,延长叶片使用寿命。【结论】旋流冷却技术在燃气轮机透平叶片冷却中的应用具有广阔前景。未来的研究应继续深入探索旋流冷却技术的优化设计及其在不同工况下的性能表现。同时,结合先进的制造技术(如增材制造),可以进一步提升旋流冷却通道的设计复杂度和冷却效率,为燃气轮机的高效稳定运行提供可靠保障。

预裂缝对爆破振动频谱分布特征的影响

预裂孔首先起爆形成贯通预裂缝对随后主爆孔爆破的振动频谱特征和能量分布产生重大影响。依托金沙江白鹤滩水电站左岸坝肩边坡开挖爆破试验,通过对预裂孔爆破和主爆破(主爆孔+缓冲孔)的振动信号进行小波包分析,获得预裂孔爆破和主爆破的功率谱和能量谱。通过对比发现:爆破振动的能量主要集中于40 Hz以内且分布极不均匀,存在多个主振频带。而在同一次爆破试验中,不同测点预裂孔爆破的主振频带比主爆破的主振频带分布更广,主爆破的主振频带集中于低频段,并且主爆破的能量和功率向低频的主振频带集中,反映出预裂孔爆破形成的预裂缝能很好地阻挡主爆破能量的传播,并存在高频滤波效应,频率较高、波长较短的振动应力波被预裂缝过滤,而频率较低、波长较长的应力波能更好地穿透预裂缝。试验结论对揭示预裂缝和对爆破振动传播及其频谱特征变化的影响具有参考价值。

相变材料微胶囊悬浮液在矩形小通道内层流流动传热的实验

本文进行了对比性的实验，以研究相变材料微胶囊（MEPCM）-水悬浮液在水力直径为2．71mm的矩形小通道内的层流流动传热性能。实验中用的MEPCM颗粒的平均粒径为4．97μm，与蒸馏水混合制备成质量浓度范围为0～20％的MEPCM-水悬浮液。对比性的实验是指，在相同的悬浮液质量流量和热力条件下，使用不同浓度的MEPCM悬浮液进行传热实验。实验发现，MEPCM悬浮液的冷却性能严重依赖于悬浮液的质量流量和悬浮液的质量浓度。质量浓度为5％的悬浮液在在整个质量流量范围内总是表现出比水好的冷却性能，它对应的是更低的壁面温度以及更好的传热系数。而对于更高质量浓度的悬浮液，在低质量流量的情况下，它们具有很好的冷却性能；而在高质量流量的情况下，它们表现出的冷却性能比水更差，它们对应更高的壁面温度以及更低的Nusselt数。

应力波入射黏弹性节理的传播特性研究

应力波传播特性的研究是进行工程动态稳定性评价的基础。依托柱状节理玄武岩开挖爆破试验,考虑节理岩体的蠕变和应力松弛特性,提出了黏弹性节理的等效标准线性固体模型,采用"位移不连续理论",获得了应力波入射黏弹性节理的传播方程,并探讨了应力波入射黏弹性节理的传播规律。透射系数随入射波频率的增大而减小,而反射系数整体上呈现出随频率的增大而增大的趋势。在临界入射角内,随入射角度增大,转换波(T_(sp),T_(ps),R_(sp)和R_(ps))均先增大后减小且转换波的透射系数(T_(sp)和T_(ps))最小,反射同类型波(R_(ss)或R_(pp))先减小后增大,透射同类型波(T_(ss)或T_(pp))则基本没有变化;应力波在节理处发生了复杂的能量转移,随入射角度增大,反射同类型波和反射转换波之间能量此消彼长并在某一角度附近几乎同时达到极值,同类型波的部分能量转移到转换波,但其能量仍远高于转换波。

具有柱肋阵列与分离式柱肋阵列的冷却通道内流阻与传热实验研究

在常规柱肋阵列冷却结构的基础上对一种新型分离式柱肋阵列冷却结构内的流动和传热特征进行了实验和数值计算研究.在雷诺数Re=8 200-50 500时,对具有新型分离式柱肋阵列的冷却通道和具有常规柱肋阵列的冷却通道内传热和流动压力损失性能进行了对比实验研究.对2种通道内的流动与传热进行了三维稳态数值计算,对比研究了其各自的速度场和局部传热特性,揭示了分离式柱肋阵列强化传热以及降低流动阻力的机理.实验结果表明,在所研究的Re范围内,与常规柱肋阵列通道相比,新型分离式柱肋阵列通道具有更高的平均努塞尔数（Nu）以及更小的阻力损失.

应力波入射滑移节理传播特性的数值模拟

基于弹性波理论,建立应力波入射滑移节理的数值模拟模型,并计算应力波的透射系数、反射系数和吸收系数,并据此研究应力波垂直入射滑移节理的传播特性。研究表明:纵波垂直入射滑移节理的传播特性主要受节理面的抗拉强度影响,当纵波产生的拉应力大于抗拉强度的瞬间,节理面产生分离而破坏,透射波瞬间消失,反射波增强,吸收能量增加,发生全反射;剪切波垂直入射滑移节理的传播特性主要受节理面的切向刚度与抗剪强度、等效切向刚度乘积的比值λ的影响,随着λ增大,反射波逐渐增强,透射波逐渐减弱,吸收能量先增大后减小,当λ足够大时,应力波在节理面处发生全反射而不产生透射。

整体式副车架液态模锻及其性能

液态模锻是铝合金件高性能成型的先进工艺,文章将液态模锻技术用于整体式副车架成型,着重研究液锻工艺方案和液锻副车架性能的均匀性。模拟研究表明,单浇道液锻比设有辅助浇道的液锻汇流位置少、表面质量高、工艺出品率高。试生产发现,利用广州和德轻量化成型技术有限公司设计制造的HVSC2500T卧式液态模锻机进行A356.2铝合金副车架的单浇道液锻,能够获得完整无缺的副车架,本体取样拉伸强度可达320 MPa,延伸率达11.12%。但是,在远离浇道和存在汇流的位置普遍存在夹渣缺陷,副车架强度和塑性都较低。

基于边坡稳定性的爆破振动控制标准确定方法

基于不良地质条件边坡开挖爆破振动控制的工程实践,通过对爆破作用下边坡沿控制性滑动面的稳定性进行极限平衡分析,提出了基于边坡稳定性的爆破振动控制标准确定方法,并对不同强度参数下爆破振动安全控制标准变化规律进行了分析。结果表明,爆破振动安全控制标准值[PPV]主要与边坡静态稳定性安全系数K j、动态稳定性安全系数设计值[K d]以及滑动面倾角、黏聚力和内摩擦角有关。[PPV]与K j和滑动面内摩擦角呈非线性正相关关系,且随内摩擦角增大,[PPV]增大越快;[PPV]与[K d]和滑动面倾角呈非线性负相关关系,一定范围内,随[K d]增大[PPV]降低得越迅速,而随倾角增大[PPV]降低速率减小;[PPV]存在极小值。[K d]越大,边坡对振动控制越严格。通过分析爆破作用角度可知,超过80%的情况下最大爆破作用力并非位于最不利方位。

基于时空关系的盾构开挖地表沉降规律

基于武汉地铁四号线某区间隧道盾构开挖引起的地表沉降数据分析,考虑地表沉降的时空关系,将地表沉降划分为无影响阶段、前期沉降阶段、通过阶段、盾尾空隙沉降阶段、工后沉降阶段,并给出了各个阶段的大致范围及其地表沉降占总沉降的比值。通过对Mindlin解引入时间参数,针对不同阶段地表沉降影响因素进行分析,在前影响距离范围内,盾构机与土体的摩擦力和地层损失对地表沉降的影响占优,在后影响距离范围内,地层损失对地表沉降起到了绝对的控制作用,前期沉降阶段的土层隆起与正面附加推力、摩擦力有关,而正面附加推力、摩擦力和注浆压力导致了工后沉降阶段的土体回弹,由此获得了实时地表沉降预测的理论公式。研究结果表明:理论预测值与实测值能较好的吻合,该公式能够较为准确地实时预测地表沉降。

缝槽入口形状对气膜冷却性能的影响

通过对直缝槽、渐缩型和渐扩型缝槽的气膜冷却进行数值计算分析,获得了缝槽入口形状对气膜冷却性能的影响.首先采用基于k-ω的剪应力输运湍流模型(SST)和雷诺应力输运模型(RSTM)对缝槽气膜冷却进行了计算,并与文献数据进行了比较,验证了在相同网格质量条件下SST湍流模型能更准确地模拟缝槽气膜冷却中的流动和传热特征.在此基础上,对具有45°喷射角和具有相同缝槽出口截面积的直缝槽、渐缩型和渐扩型缝槽在不同吹风比条件下的气膜冷却效率进行了比较.数值计算结果表明,缝槽的入口几何形状对气膜冷却性能有重要影响,直缝槽的气膜冷却性能优于渐缩缝槽和渐扩缝槽;根据吹风比M=4时二次流出口附近的温度场、流线图和湍流动能分布,探讨了渐缩缝槽和渐扩缝槽冷却效率降低的原因.最后给出了M=4时缝槽出口附近的静压扰动,从机理上阐述了二次流出口后部涡形成的原因.

声源定位实验—— 一个具有明确应用背景和前沿技术特点的综合性实验

研制开发了一种进行声源定位的实验装置 .利用波的传播特性 ,可以推知物体的空间位置 .文章介绍了声发射平面定位的原理 ,自制的实验装置和实验结果 .

当代大学生情商教育培养探讨

现代科学技术的飞速发展使社会体制和结构发生了巨大的变化,社会竞争激烈,就业领域充斥着机遇与挑战,严峻的就业环境对新世纪的人才提出了更高的要求。当代大学生具有扎实的专业理论基础的同时,还必须具有较高的情商水平。这就需要社会、高校以及大学生自身三者共同努力,只有这样才能为国家培养出真正的合格人才。

液晶热像测量精度分析及其在湍流传热研究中的应用

通过开展液晶热像校准实验研究,分析了各测量参数对液晶热像测量精度的影响,得到了提高测量精度的有效方法,并对液晶热像技术应用于湍流传热研究进行了分析和讨论.实验结果表明,采用液晶图像滤波技术、控制液晶涂层厚度(>20μm)、减小光源照射角度以及提高液晶涂层的喷涂质量都有利于提高液晶热像的测量精度.最后,介绍了稳态和瞬态液晶热像技术在航空发动机透平叶片湍流对流冷却中的应用.

基于票据的虚拟企业跨异构域认证及密钥协商

为了满足虚拟企业资源在异构域间的安全有效共享,提出一个基于访问授权票据的跨异构域认证及密钥协商方案。利用基于公钥认证机制的分布式信任模型,在公钥基础设施域的认证中心证书授权与Kerberos域的认证服务器之间建立起第一级信任关系;在此基础上,由认证中心(或认证服务器联合票据授予服务器)生成并分发外域用户U访问本域资源S的授权票据,并通过设计基于对称密钥密码体制的双向跨域认证及密钥协商协议,建立U与S之间的第二级信任关系,协议的安全性通过SVO逻辑得到证明。分析表明,在满足各级安全需求的前提下,所提方法有效降低了终端计算量与通信量,可完全避免Kerberos域终端的公钥加解密运算,在虚拟企业跨异构域身份认证过程中具有良好的可实施性。

电子陶瓷薄膜动压悬浮流延头的摩擦学设计分析

为了获得高精密与超薄化电子陶瓷薄膜,针对基于计算机硬盘存储系统中磁头相对磁盘的动压悬浮原理的电子陶瓷薄膜动压悬浮流延法提出了一种流延头的基本结构。从流延头的结构出发,基于流体动力润滑理论建立了动压悬浮流延的物理模型和动力学方程,利用计算机仿真技术计算分析了流延头结构参数对流延湿膜厚度的影响规律。结果表明:流延辊直径、流延口长度和支撑板簧的几何参量存在使膜厚最均匀的值。

动压悬浮流延的动力学特性

将硬磁盘存储系统中磁头相对磁盘的动压悬浮运动原理运用于电子陶瓷薄膜流延,满足了电子陶瓷薄膜的高精密与超薄化的发展要求.根据流延头与流延辊子的结构和工作原理建立了系统的物理模型和动力学方程式,依据该模型和方程式,利用MATLAB仿真了不同工艺参数下系统的瞬态响应,分析了工艺参数对流延系统稳定性的影响规律,得到了提高系统稳定性的合理工艺参数的选择依据.